嵌入式Linux如何用C读写gpio

在嵌入式Linux中，可以使用C语言和特定的库函数来读写GPIO。下面介绍一些常用的库和方法。

1. sysfs接口

sysfs是Linux内核提供的一个文件系统，可以用来访问GPIO。在/sys/class/gpio目录下，每个GPIO都对应一个文件夹，其中包含了一些控制GPIO的文件。使用sysfs接口，需要先导出GPIO，然后才能进行读写操作。

导出GPIO的方式：

int export_gpio(int gpio)
{
    char buffer[10];
    int fd;
    fd = open("/sys/class/gpio/export", O_WRONLY);
    if (fd < 0) {
        perror("gpio/export");
        return fd;
    }
    sprintf(buffer, "%d", gpio);
    if (write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0) {
        perror("gpio/export");
        return -1;
    }
    close(fd);
    return 0;
}

取消导出GPIO的方式：

int unexport_gpio(int gpio)
{
    char buffer[10];
    int fd;
    fd = open("/sys/class/gpio/unexport", O_WRONLY);
    if (fd < 0) {
        perror("gpio/unexport");
        return fd;
    }
    sprintf(buffer, "%d", gpio);
    if (write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0) {
        perror("gpio/unexport");
        return -1;
    }
    close(fd);
    return 0;
}

读取GPIO的方式：

int read_gpio(int gpio)
{
    char path[64];
    char value_str[3];
    int fd;
    snprintf(path, sizeof(path), "/sys/class/gpio/gpio%d/value", gpio);
    fd = open(path, O_RDONLY);
    if (fd < 0) {
        perror("gpio/value");
        return fd;
    }
    if (read(fd, value_str, 3) < 0) {
        perror("gpio/value");
        return -1;
    }
    close(fd);
    return atoi(value_str);
}

写入GPIO的方式：

int write_gpio(int gpio, int value)
{
    char path[64];
    int fd;
    snprintf(path, sizeof(path), "/sys/class/gpio/gpio%d/value", gpio);
    fd = open(path, O_WRONLY);
    if (fd < 0) {
        perror("gpio/value");
        return fd;
    }
    if (write(fd, value ? "1" : "0", 1) < 0) {
        perror("gpio/value");
        return -1;
    }
    close(fd);
    return 0;
}

2. mmap接口

mmap接口可以将GPIO的寄存器映射到用户空间，通过读写内存来控制GPIO。这种方式比sysfs接口更快，但需要了解硬件寄存器的地址和偏移量。

#define BCM2708_PERI_BASE   0x3F000000
#define GPIO_BASE           (BCM2708_PERI_BASE + 0x200000)
#define BLOCK_SIZE          (4 * 1024)

int mem_fd;
void *gpio_map;

// 映射GPIO寄存器到用户空间
void *map_gpio()
{
    void *map;
    if (mem_fd < 0) {
        perror("mem open");
        return NULL;
    }
    map = mmap(NULL, BLOCK_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, mem_fd, GPIO_BASE);
    if (map == MAP_FAILED) {
        perror("gpio mmap");
        return NULL;
    }
    return map;
}

// 取消映射
void unmap_gpio(void *gpio_map)
{
    munmap(gpio_map, BLOCK_SIZE);
}

// 读取GPIO的值
int read_gpio(int gpio)
{
    int reg, value;
    reg = gpio / 32;
    value = *(volatile unsigned *)(gpio_map + 0x34 + reg * 4);
    value >>= gpio % 32;
    return value & 1;
}

// 设置GPIO的值
void write_gpio(int gpio, int value)
{
    int reg;
    reg = gpio / 32;
    if (value) {
        *(volatile unsigned *)(gpio_map + 0x1C + reg * 4) = 1 << (gpio % 32);
    } else {
        *(volatile unsigned *)(gpio_map + 0x28 + reg * 4) = 1 << (gpio % 32);
    }
}

以上是两种常用的GPIO控制方式，使用时需要根据具体的硬件平台和GPIO引脚进行相应的修改和适配。